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DE3822360A1 - Gasprobennehmer - Google Patents

Gasprobennehmer

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DE3822360A1
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Description

Die Erfindung betrifft eine Gasprobennehmervorrichtung mit einem Probenehmerkopf, in dem ein Adsorbereinsatz angeordnet ist und der an eine Pumpe saugseitig angeschlossen ist, an der abstromseitig ein Volumeter angeschlossen ist, von dem ein Meßsignal einer Steuervorrichtung zugeführt ist, die abhängig davon die Pumpe für eine Förderung eines vorgegebenen Gasvolumens ansteuert.
Es ist bekannt, zu einer Gasprobennahme einen Gasstrom mit einer Pumpe während einer vorgegebenen Zeit durch einen Adsorbereinsatz, der aus der Probe ggf. darin enthaltene Inhaltsstoffe adsorbiert und/oder chemisch bindet, hindurchzufördern. Die Größe des Luftstromes wird dabei durch ein Hitzdrahtanemometer ermittelt, das wegen der über den Strömungsquerschnitt unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeit ein relativ ungenaues Meßergebnis liefert und außerdem einen hohen Linearitätsfehler aufweist. Hierdurch genügen heutige chemische Gasprobenanalysen i. a. nicht den gesetzlichen Anforderungen für eine Schadstoffgrenzwertprüfung. Die Strömungsgeschwindigkeit wird i. a. dadurch gemessen, daß ein Hitzdraht in Abhängigkeit von der Gasströmungsgeschwindigkeit mehr oder weniger stark abkühlt. Das Integral der so ermittelten Gasströmung über die Zeit stellt ein Maß für das in der Zeit geflossene Gasvolumen dar. Die Abhängigkeit der Hitzdrahtabkühlung von der Strömungsgeschwindigkeit muß für eine bestimmte Probengaszusammensetzung kalibriert werden und ist daher nicht für eine Volumenbestimmung von Gasen veränderlicher Zusammensetzung geeignet.
Weiter ist bekannt, daß das Volumen strömender Gase durch kleine Turbinen, deren Umdrehungshäufigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit des Meßgases abhängig ist, zu messen. Auch hiermit kann das während einer Meßzeit geflossene Gasvolumen ermittelt werden, indem die Gasströmung über die Zeit integriert wird. Da die genannten Turbinen nur in einem sehr kleinen Strömungsgeschwindigkeitsbereich annähernd linear arbeiten und bei sehr kleinen Gasströmen stillstehen, eignen sie sich nicht für die genaue Volumenbestimmung von Gasen bei unterschiedlicher Strömungsgeschwindigkeit, die sich bei Probennahmen mit Adsorbereinsätzen unterschiedlichen Widerstandes oder bei schwankender Pumpleistung ergeben.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Gasprobennehmervorrichtung zu offenbaren, die bei einfachem Aufbau auch bei unterschiedlicher Gaszusammensetzung eine hohe Genauigkeit der Probennahme und eine Vereinfachung derselben erbringt.
Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß das Volumeter aus zwei Kammern besteht, zwischen denen eine elastische Membran trennend angeordnet ist, und die beiden Kammern über ein Umschaltventil wechselweise gesteuert mit der Pumpe bzw. einem Gasauslaß verbindbar sind, und daß Lagesensoren bezüglich der Membran so angeordnet sind, daß sie in zwei unterschiedlichen Membranlagen je eine von zwei Steuergrößen abgeben, abhängig von denen das Umschaltventil jeweils umgesteuert ist und die als das Meßsignal zur Bestimmung des geförderten Gasvolumens auswertbar sind.
Die Einfachheit des Aufbaues ist dadurch gegeben, daß als bewegte Bauteile nur ein einfacher Gasfördermotor, an dem keine Genauigkeitsanforderungen bezüglich der Förderleistung zu stellen sind, eine, die Volumenmessung bestimmende, flexible Membran und ein gesteuertes Umschaltventil vorhanden sind und die übrigen Bauteile statisch sind und/oder elektronisch oder optoelektronisch arbeiten, somit praktisch keinem Verschleiß unterliegen, der die Meßgenauigkeit beeinflussen könnte.
Die genaue Bestimmbarkeit des die Vorrichtung durchströmenden Gasvolumens ermöglicht es, ohne Genauigkeitseinbuße Adsorbereinsätze unterschiedlichen Strömungswiderstandes einzusetzen. Dadurch ist es weiterhin vorteilhaft möglich, jeweils mehrere Adsorbereinsätze mit bekannten Strömungswiderständen gleichzeitig parallel mit dem dosierten Gasstrom zu beaufschlagen, wobei sich der Gesamtgasstrom im umgekehrten Verhältnis der Strömungswiderstände der Adsorbereinsätze aufteilt, so daß gleichzeitig zueinandergehörige Analysenproben genommen werden können, die für unterschiedliche Inhaltsstoffe vorgesehen und/oder für unterschiedliche Konzentrationen optimal geeignet sind. Da die Volumenmeßvorrichtung abstromseitig der Pumpe angeordnet ist und somit bei dem gleichen Druck, der auf der Ausgangsseite herrscht, arbeitet, die Adsorbereinsätze jedoch zustromseitig der Pumpe angeordnet sind, wirkt sich deren Widerstand und der dadurch gegebene Druckabfall auf die Volumenmessung nicht aus. Auch eine unterschiedliche Kompressibilität des Gases bei vorhandenen Dampfanteilen verfälscht die Messung wegen des definierten Druckes bei der Volumenmessung nicht; eine Kondensation tritt dabei nämlich nicht ein.
Eine Normierung der gemessenen Gasmenge auf Normtemperatur und -druck ist für den Fall abweichender Umgebungsbedingung vorgesehen, indem die Temperatur- und Drucksignale entweder unmittelbar elektronisch gemessen und der Steuervorrichtung zur Verarbeitung zugeführt werden oder zur Anzeige gebrachte Meßwerte über eine Eingabetastatur in die Steuervorrichtung eingetastet werden, in der jeweils eine Umrechnung eines gemessenen Volumens nach der sogenannten Gasgleichung erfolgt.
Praktische Versuche haben ergeben, daß die Meßgenauigkeit um mindestens eine Größenordnung gegenüber vorbekannten Vorrichtungen verbessert ist, da die absoluten Toleranzen unter 1% liegen und bei Wiederholmessungen bei einem gleichen Gasstrom eine relative Wiederholstandardabweichung von deutlich unter 0,3% auftrat. Die Gasprobenentnahmevorrichtung ist insbes. für Brandgasentnahme oder Chemieunfälle geeignet.
Die Volumenmeßvorrichtung läßt sich vorteilhaft auch für andere Anwendungen als zur Probenahme anwenden. Sofern jeweils die Zeit, die bei der Füllung eines Membranvolumens vergeht, ermittelt wird, läßt sich aus dieser die Strömungsgeschwindigkeit durch Invertierung ermitteln. Damit ist ein Gasflußmesser gebildet, der auch für Steuer- und Regelzwecke verwendbar ist. Die Gesamtvorrichtung ist vorteilhaft in einem Meßkoffer angeordnet, in dem außerdem austauschbare Meßköpfe mit vorbereiteten Anordnungen von für bestimmte Messungen geeigneten Filtereinsätzen in vorbereiteter Kombination angeordnet sind.
Die Filtereinsätze sind vorteilhaft mit geeichten Widerstandskörpern versehen, die fest oder zur Wiederverwendung lösbar mit diesen verbunden sind.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in den Fig. 1 bis 3 dargestellt.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Übersichtsbild der Gasprobennehmervorrichtung.
Fig. 2 zeigt die Volumenmeßvorrichtung schematisch im Querschnitt.
Fig. 3 zeigt eine Explosionszeichnung eines Probennehmerkopfes teilweise geöffnet dargestellt.
Fig. 1 zeigt ein Übersichtsbild der Gesamtvorrichtung. Das zu untersuchende Gas strömt, angetrieben durch die elektrisch betriebene Pumpe (P), vom Gaseintritt (GE) durch den mit einem Schlauch (SC) angeschlossenen Probennehmerkopf (PK), dann durch die Pumpe (P) und abstromseitig von dieser durch das Volumeter (VM), von dem es durch den Gasaustritt (GA), sofern es sich um eine Luftuntersuchung handelt, nach außen austritt. Die Pumpe (P) und das Volumeter (VM) sind mit der Steuervorrichtung (ST) verbunden, die vorzugsweise ein programmgesteuerter Prozessor ist, der ein Programm enthält, das eine Probenentnahme jeweils abhängig von über die Eingabevorrichtung (E) gegebenen Bedingungen steuert. Der Programmablauf ist durch einen quergesteuerten Zeitgeber (CL) gesteuert, dessen Zeitsignale auch programmäßig auswertbar sind. Sofern eine Normierung der Volumenmessung vorgesehen ist, dienen die Signale eines Temperatursensors und eines Drucksensors (PS), die der Steuervorrichtung (ST) über einen Digitalisierer zugeführt werden, dazu. Zur Betriebszustandsanzeige ist eine Ausgabevorrichtung (A), vorzugsweise eine Digitalanzeige, angeschlossen, auf der programmgesteuert und durch Eingaben vorgegeben ein Bereitschaftszustand, eingegebene Informationen zur Kontrolle, die Meßzeit oder die noch nicht abgelaufene vorgesehene Meßzeit, das Meßende, die Gasstromstärke, die Temperatur und der Druck sowie andere interessierende Daten jeweils anzuzeigen sind.
Die Steuervorrichtung (ST) liefert jeweils während der Probennahme ein Antriebssignal an die Pumpe (P). Als Pumpe (P) wird zweckmäßig eine mit vier asynchron arbeitenden Kolben besetzte Membrankolbenpumpe verwandt, die einen weitgehenden druckstoßfreien Betrieb erbringt und, bei einer konstanten Versorgungsspannung betrieben, einen gleichbleibenden Unterdruck erzielt.
Die Einzelheiten des Volumeters (VM) zeigt Fig. 2. Dieses besteht aus zwei Kammern (K 1, K 2), zwischen denen eine elastische, vorzugsweise auswölbbare, etwa kappenartige Membran (MB), trennend angeordnet ist. Die beiden Kammern (K 1, K 2) sind jeweils mit einem der beiden Ausgänge eines steuerbaren Umschaltventils (UV) verbunden, das je nach Steuerstellung seines Umschaltschiebers (US) diese zugeordnet über Parallelkanäle (P 1, P 2) oder Kreuzkanäle (X 1, X 2) mit einem Meßgeräteeingang (ME) bzw. dem Gasausgang (GA) verbindet. Die Umschalt-Steuerstellungen werden jeweils über einen der zwei steuerbaren Elektromagnete (MA 1, MA 2) durch eines der Steuersignale (SV 1, SV 2) eingestellt. Zu den beiden ausgewölbten Stellungen der Membran (MB) sind in jeder der Kammern (K 1, K 2) je ein Positionssensor, vorzugsweise eine Infrarotreflexlichtschranke (L 1, L 2), die aus einer Infrarotlichtquelle und einer Photodiode bestehen, angeordnet, deren Volumenmeßsignale (SL 1, SL 2) jeweils zur Erzeugung eines zugehörigen Impulssignales (T 1, T 2) in der Steuervorrichtung (ST) dienen, das jeweils als Umschaltsignal (SV 2, SV 1) dient.
Ein am Meßgeräteingang (ME) eintretender Gasstrom wird somit je nach der Stellung des Umschaltventiles (UV) in eine der Kammern (K 1, K 2) geleitet, bis die Membran (MB) sich in die andere Kammer (K 1, K 2) erstreckend aufgewölbt ist und die Infrarotreflexlichtschranke (L 1, L 2) anspricht und der zugehörige Steuermagnet (MA 1, MA 2) vornimmt. Das die vorher in das im Querschnitt schraffiert gezeichnete Meßvolumen (M) eingeströmte Gas wird dann bei der folgenden Zurückwölbung der Membran (MB) in die andere Kammer aus dem Gasaustritt (GA) herausgeschoben, bis sich der Vorgang umgekehrt wiederholt. Somit strömt bei einem vollen Zyklus eines Hin- und Herschaltens zweimal das Volumen (M), das zwischen den beiden Wölbungsstellungen der Membran (MB) liegt, durch das Volumeter hindurch. Da das Umschalten relativ schnell im Vergleich zum Füllvorgang erfolgt, entsteht praktisch ein kontinuierlicher Gasstrom. Statt der zwei Elektroumschaltmagnete (MA 1, MA 2) kann auch ein Elektromagnet mit einer bekannten Klinkenumschaltung oder mit einer Federrückholung verwandt werden. Die Membran (MB) ist zweckmäßig leicht beweglich, so daß ein vernachlässigbarer Gasdruck jeweils zur Umstülpung benötigt wird. In den ausgewölbten Zuständen ist die Membran (MB) jeweils drucklos, was durch entsprechende Positionierung der Positionssensoren (L 1, L 2) sichergestellt wird. Diese sind deshalb vorteilhaft in Richtung auf die Membran (MB) justierbar in den Kammern (K 1, K 2) angeordnet. Das Membran-Volumen (M) wird zweckmäßig durch eine Eichung ermittelt, so daß zu einer Gasmengenmessung lediglich die Anzahl der Umschaltungen in der Steuervorrichtung (ST) zu zählen ist. Eine Abnutzung der bewegten Membran (MB) tritt praktisch nicht auf.
Ein Probennehmerkopf (PK) ist in Fig. 3 im Schnitt dargestellt. Sein Gaseintritt (GE) und Schlauchanschluß (SA) sind während der bevorratenden Lagerung je mit einer Schutzkappe (SK) verschließbar, so daß die in ihm angeordneten Adsorbereinsätze (FE 1, FE 2) keine Stoffe vorab aufnehmen können. Der Kopf (PK) besteht aus einem achsial mehrfach durchbohrten Trägerkörper (TK) auf dem beidseitig Kammern, nämlich eine Vorkammer (VK) und eine Saugkammer (SK) umschließende Zylindergehäuse (Z 1, Z 2) abgedichtet lösbar gehalten sind. Die Vorkammer (VK) führt zum Gaseintritt (GE) und die Saugkammer (SK) über den Schlauchanschluß (SA) zur Pumpe. Die Ausgestaltung des Probennehmerkopfes (PK) ist aus Fertigungs- und Dichtungsgründen zweckmäßig zylindrisch, so daß die Halterung und Abdichtung der Zylindergehäuse mittels in Nuten eingelegter O-Ringe in einfacher Weise muffenartig erfolgt. Die achsialen Bohrungen (B 1, B 2) im Trägerkörper (TK) dienen der Aufnahme der einsetzbaren Adsorberröhrchen (FE 1, FE 2), die in Dichtringen gehalten sind und saugkammerseitig mit Strömungswiderstandskörpern (RV 1, RV 2) verbunden sind.
Die Adsorberröhrchen sind mit geeigneten Stoffen, z. B. Aktivkohle oder Polymeren, gefüllt, und sie haben ggf. einen dem jeweiligen Zweck angepaßt unterschiedlichen Widerstand. Um den Gasstrom in bestimmte Teilströme aufzuteilen, werden zu den ursprünglichen Widerständen der Adsorberröhrchen (FE 1, FE 2) die Widerstandskörper (RV 1, RV 2) abstromseitig in Serie angeordnet, so daß für alle Zweige vorbestimmt, bekannte Strömungswiderstände vorliegen und abhängig von diesen eine durchströmende Gesamtluftmenge den einzelnen Adsorbern anteilig zuzuordnen ist. In der gezeigten Ausführung sind die Widerstandskörper (RV 1, RV 2) jeweils in einem röhrenförmigen Körper enthalten, der mit einem dichtenden O-Ring muffenartig das Adsorberröhrchen (FE 1, FE 2) übergreift. Die jeweilige Zuordnung des Widerstandes zu der Adsorberart und die Auswahl der Adsorberarten einer zum Einsatz kommenden Kombination derselben hat ein Bediener nach Vorgaben zu treffen. Diese Bestückung mit den Adsorbern und Widerständen und die spätere Auswertung erfolgt i. a. von einem Fachmann im Analyselabor, weswegen zweckmäßig mehrere Meßköpfe mit für vorgesehene Anwendungen geeigneten Bestückungen auswechselbar verfügbar gemacht werden. Die abstromseitige Widerstandsanordnung erbringt eine Adsorbtion der Gasinhaltsstoffe bei den Umgebungsbedingungen des Meßkopfes, und die Widerstandskörper sind wiederverwendbar, da sie wegen der vorgeschalteten Adsorber nicht kontaminiert werden.
Es erbringt eine Vereinfachung der Bestückung, wenn die Widerstandselemente unmittelbar in den Adsorberröhrchen (FE 1, FE 2) eingebracht sind. Solche Absorberröhrchen mit eingebrachten Widerstandselementen, die dadurch einen jeweils bestimmten Strömungsgesamtwiderstand aufweisen, stellen ein selbständig handelsfähiges Zubehör dar. Als Widerstandselemente sind Kapillarenanordnungen oder Nadelventile einsetzbar, die beispielsweise in der Gaschromatografie als Splitter bekannt sind.
Für die Brandgasanalytik hat sich eine Bestückung des Probennehmerkopfes mit vier Adsorberröhrchen als zweckmäßig erwiesen. Als Pumpleistung hat sich eine Fördermenge von 50 bis 500 ml/Min. als günstig ergeben. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, für verschiedene Anwendungen unterschiedliche Pumpleistungen vorgebbar steuern zu können, weswegen eine steuerbare Pumpe und eine entsprechende Steuerimpulserzeugung dafür in der Steuervorrichtung vorgesehen ist.
Eine Probennahme erfolgt jeweils entsprechend einer Vorgabe des Analytikers, die der Steuervorrichtung eingegeben wird. Die Probennahme erfolgt dementsprechend bis eine vorbestimmte Gasmenge durch den Probenehmer hindurchgeflossen ist. Nach einem Start einer Probenahme wird die Pumpe so lange in Betrieb gehalten, bis eine sich entsprechend der jeweils vorgegebenen Gasmenge und im Verhältnis zum Eichvolumen der Membran sich ergebende Umschaltungsendzahl erreicht ist, indem die Umschaltimpulse laufend von der Steuervorrichtung mitgezählt und mit der Umschaltungsendzahl verglichen wird und bei deren Erreichen eine Abschaltung der Pumpensteuersignale erfolgt.
Zur Absicherung der Probenahme und zur Funktionsüberprüfung der Vorrichtung wird außerdem laufend der zeitliche Abstand aufeinanderfolgender Umschaltungen gemessen und untereinander und/oder mit gegebenen oberen und unteren Grenzwerten verglichen, so daß Bedienungsfehler z. B. Verschluß des Gaseinlasses oder undichter Verbindungsschlauch oder mangelnde Pumpleistung usw. als Störung bei Grenzwertüberschreitung anzuzeigen sind.

Claims (15)

1. Gasprobennehmervorrichtung mit einem Probenehmerkopf (PK), in dem ein Adsorbereinsatz (FE 1) angeordnet ist und der an eine Pumpe (P) saugseitig angeschlossen ist, an der abstromseitig ein Volumeter (VM) angeschlossen ist, von dem ein Meßsignal einer Steuervorrichtung (ST) zugeführt ist, die abhängig davon die Pumpe (P) für eine Förderung eines vorgegebenen Gasvolumens ansteuert, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumeter (VM) aus zwei Kammern (K 1, K 2) besteht, zwischen denen eine elastische Membran (MB) trennend angeordnet ist, und die beiden Kammern (K 1, K 2) über ein Umschaltventil (UV) wechselweise gesteuert mit der Pumpe (P) bzw. einen Gasauslaß (GA) verbindbar sind, und daß Lagesensoren (L 1, L 2) bezüglich der Membran (MB) so angeordnet sind, daß sie in zwei unterschiedlichen Membrananlagen je eine von zwei Steuergrößen (SL 1, SL 2) abgeben, abhängig von denen das Umschaltventil (UV) jeweils umgesteuert ist und die als das Meßsignal zur Bestimmung des geförderten Gasvolumens auswertbar sind.
2. Gasprobennehmervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (MB) zwischen zwei entgegengesetzte gewölbten Stellungen verbringbar ist und die Lagesensoren (L 1, L 2) diese Stellungen signalisierend angeordnet sind.
3. Gasprobennehmervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagesensoren (L 1, L 2) optoelektronische Wandler sind, vorzugsweise jeweils aus einer Infrarotlichtquelle und einer zugeordneten, vorzugsweise deren Reflexlicht empfangende, Photodiode bestehen.
4. Gasprobennehmervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagesensoren (L 1, L 2) bezüglich der Membran (MB) in deren Wölbungsrichtung lageverstellbar sind.
5. Gasprobennehmervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (UV) durch eine Ansteuerung jeweils eines von zwei Elektromagneten (MA 1, MA 2) in die eine oder andere Umschaltstellung verbringbar ist und abhängig von den Steuergrößen (SL 1, SL 2) jeweils Ansteuerimpulse (T 1, T 2), die vorzugsweise kurz gegenüber den zeitlichen Abständen des Auftretens der Steuergrößen sind, die Elektromagnete (MA 1, MA 2) umschaltend beaufschlagen.
6. Gasprobennehmervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (ST) eingangsseitig mit einer Eingabevorrichtung (E) zur Eingabe vorgegebener Größen und einer Zeitgebervorrichtung (CL) und ausgabeseitig mit einer Anzeigevorrichtung (A) und ansteuernd mit der Pumpe (P) verbunden ist und die Steuergrößen (SL 1, SL 2) als das Meßsignal laufend zählend akkumuliert und mit einer Volumeneichgröße verknüpft und das so gewonnene Ergebnis mit der vorgegebenen Größe des Gasvolumens laufend vergleicht und die Pumpe (P) solange beaufschlagt, bis diese Größe erreicht ist.
7. Gasprobennehmer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (ST) programmgesteuert die Abstände jeweils aufeinanderfolgender Meßsignale mit vorgegebenen absoluten und relativen Größen von oberen und unteren Grenzwerten laufend vergleicht und bei Über- bzw. Unterschreitung derselben eine entsprechend vorgegebene Meldung auf die Ausgabevorrichtung (A) gibt.
8. Gasprobennehmer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (ST) eingangsseitig mit einem Temperatursensor (TS) und/oder einem Drucksensor (PS) verbunden ist und deren digitalisierte Signale mit den Meßsignalen gemäß den Steuergrößen (SL 1, SL 2) zur Reduktion auf das Normvolumen verknüpft ist.
9. Gasprobennehmer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Probenehmerkopf (PK) mehrere Adsorbereinsätze (FE 1, FE 2) parallel durchströmt angeordnet sind, die bestimmte Strömungswiderstände aufweisen.
10. Gasprobennehmer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorbereinsätze (FE 1, FE 2) als Röhrchen ausgebildet sind, die in Dichtringen gehalten sind.
11. Gasprobennehmer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungswiderstände durch Strömungswiderstandskörper (RV 1, RV 2), die den Adsorbereinsätzen (FE 1, FE 2) strömungsmäßig nachgeordnet sind, bestimmt sind.
12. Gasprobennehmer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungswiderstandskörper (RV 1, RV 2) röhrchenartig ausgebildet sind und jeweils einen muffenartigen Ansatz aufweisen, der den zugehörigen Adsorbereinsatz (FE 1, FE 2) dichtend übergreift.
13. Gasprobennehmer nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungswiderstand durch eine Kapillarenanordnung oder ein Nadelventil gebildet ist.
14. Gasprobennehmer nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Probenehmerkopf (PK) aus einem Trägerkörper (TK) besteht, zu dessen einer Seite eine Vorkammer (VK) gaseintrittsseitig liegt und zu dessen anderer Seite eine Saugkammer (SK) pumpenseitig liegt, und diese Kammern (VK, SK) durch Gehäuse (Z 1, Z 2) gebildet werden, die lösbar mit dem Trägerkörper (TK) verbindbar sind, und daß sich zwischen diesen Kammern (VK, SK) in den Trägerkörpern (TK) mindestens eine verbindende Bohrung (B 1, B 2) befindet, in der jeweils einer der Adsorbereinsätze (FE 1, FE 2) gehalten ist.
15. Gasprobennehmer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse (Z 1, Z 2) zylindrisch sind und durch O-Ringe abgedichtet und lösbar auf dem Trägerkörper (TK) in muffenartiger Verbindung gehalten sind.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4113695A1 (de) * 1991-04-26 1992-10-29 Bayer Ag Kontinuierlich betriebener gasanalysator
WO1994006068A1 (en) * 1992-08-28 1994-03-17 University Corporation For Atmospheric Research Air sampling pump system
DE4318525A1 (de) * 1993-06-03 1994-12-08 Siemens Ag Probensammler zur Adsorption eines Stoffes
DE29617354U1 (de) * 1996-09-24 1996-12-12 Institut für Bioprozeß- und Analysenmeßtechnik e.V., 37308 Heilbad Heiligenstadt Vorrichtung zur Erfassung flüchtiger organischer Substanzen
EP0967473A1 (de) * 1998-06-25 1999-12-29 Institut Francais Du Petrole Verfahren und Vorrichtung zur Entnahme von Aldehyden und Ketonen in Abgasen
CN114354288A (zh) * 2022-02-11 2022-04-15 北京爱克塞科技有限公司 一种气体浓度场梯度矢量的多点可变距立体差分采样探针

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2256120A1 (de) * 1972-11-16 1974-05-22 Bp Benzin Und Petroleum Ag Durchflussmessgeraet mit einem hinund hergehenden membranverdraenger
DE2633034A1 (de) * 1976-07-22 1978-01-26 Jacques Arvisenet Durchflusszaehler
DE7932060U1 (de) * 1980-03-06 H. Krantz Gmbh & Co, 5100 Aachen Vielfachsonden-Probenahmegerät
DE2939957A1 (de) * 1978-10-02 1980-04-10 Du Pont Dosimeter mit niedriger luftdurchflussleistung
US4204538A (en) * 1978-06-07 1980-05-27 Imed Corporation Cassette for intravenous controller
US4254657A (en) * 1978-05-29 1981-03-10 Dragerwerk Aktiengesellschaft Gas detector and meter employing indicator tubes
GB2072842A (en) * 1980-03-29 1981-10-07 Graviner Ltd Substances in a fluid
EP0040928A2 (de) * 1980-05-14 1981-12-02 ROTHEROE & MITCHELL LIMITED Gasprobennehmer
US4315523A (en) * 1980-03-06 1982-02-16 American Flow Systems, Inc. Electronically controlled flow meter and flow control system
US4596156A (en) * 1983-06-04 1986-06-24 Horiba, Ltd. Sample gas extracting apparatus
DE3716765A1 (de) * 1986-05-20 1987-11-26 Cobe Lab Membran mit magnet

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7932060U1 (de) * 1980-03-06 H. Krantz Gmbh & Co, 5100 Aachen Vielfachsonden-Probenahmegerät
DE2256120A1 (de) * 1972-11-16 1974-05-22 Bp Benzin Und Petroleum Ag Durchflussmessgeraet mit einem hinund hergehenden membranverdraenger
DE2633034A1 (de) * 1976-07-22 1978-01-26 Jacques Arvisenet Durchflusszaehler
US4254657A (en) * 1978-05-29 1981-03-10 Dragerwerk Aktiengesellschaft Gas detector and meter employing indicator tubes
US4204538A (en) * 1978-06-07 1980-05-27 Imed Corporation Cassette for intravenous controller
DE2939957A1 (de) * 1978-10-02 1980-04-10 Du Pont Dosimeter mit niedriger luftdurchflussleistung
US4315523A (en) * 1980-03-06 1982-02-16 American Flow Systems, Inc. Electronically controlled flow meter and flow control system
GB2072842A (en) * 1980-03-29 1981-10-07 Graviner Ltd Substances in a fluid
EP0040928A2 (de) * 1980-05-14 1981-12-02 ROTHEROE & MITCHELL LIMITED Gasprobennehmer
US4596156A (en) * 1983-06-04 1986-06-24 Horiba, Ltd. Sample gas extracting apparatus
DE3716765A1 (de) * 1986-05-20 1987-11-26 Cobe Lab Membran mit magnet

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4113695A1 (de) * 1991-04-26 1992-10-29 Bayer Ag Kontinuierlich betriebener gasanalysator
WO1994006068A1 (en) * 1992-08-28 1994-03-17 University Corporation For Atmospheric Research Air sampling pump system
DE4318525A1 (de) * 1993-06-03 1994-12-08 Siemens Ag Probensammler zur Adsorption eines Stoffes
DE29617354U1 (de) * 1996-09-24 1996-12-12 Institut für Bioprozeß- und Analysenmeßtechnik e.V., 37308 Heilbad Heiligenstadt Vorrichtung zur Erfassung flüchtiger organischer Substanzen
EP0967473A1 (de) * 1998-06-25 1999-12-29 Institut Francais Du Petrole Verfahren und Vorrichtung zur Entnahme von Aldehyden und Ketonen in Abgasen
FR2780506A1 (fr) * 1998-06-25 1999-12-31 Inst Francais Du Petrole Procede et unite de prelevement d'aldehydes et cetones contenus dans des gaz d'echappement
US6339965B1 (en) 1998-06-25 2002-01-22 Institut Francais Du Petrole Process and unit for sampling aldehydes and ketones contained in exhaust gases
US6513397B2 (en) 1998-06-25 2003-02-04 Institut Francais Du Petrole Process and unit for sampling aldehydes and ketones contained in exhaust gases
CN114354288A (zh) * 2022-02-11 2022-04-15 北京爱克塞科技有限公司 一种气体浓度场梯度矢量的多点可变距立体差分采样探针

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DE3822360C2 (de) 1992-06-25

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